低濃度水素吸入がヒト腸内細菌叢を改善──潰瘍性大腸炎 RCT｜順天堂・理研・MiZ
7 年の水素×マイクロバイオーム研究が世界初 RCT に到達
2025年、順天堂大学大学院医学研究科および理化学研究所は、低濃度水素ガスの吸入が、活動期潰瘍性大腸炎患者の腸内細菌叢（マイクロバイオーム）を治療に有利な方向へ変化させることを、ランダム化二重盲検プラセボ対照試験（RCT）で明らかにしました。本研究成果は、国際学術誌『Biomedicines』2025年8月号に掲載されました（Maruyama et al., 2025）。ヒトを対象とした RCT で低濃度水素吸入による腸内細菌叢改善を確認した報告は世界初となります。
本成果は、MiZ株式会社が 2018 年以降 7 年間にわたり大阪大学医学部・慶應義塾大学・順天堂大学・理化学研究所と連携しながら積み重ねてきた「水素と腸内細菌」研究の連続的発展のとりあえずの到着地点としても位置づけられます。
本プレスリリースでは Maruyama et al. (2025) の主要知見と 7 年間の研究系譜を整理しながら、その知見を社会に届ける前提として欠かせない、安全な水素吸入のあり方を改めて提言します。
背景：MiZ の 11 年系譜と実証値 10 体積%
MiZ株式会社と慶應義塾大学等の研究グループは、2015 年以降 11 年間で高濃度水素吸入器の爆発危険性と低濃度水素発生技術について 4 本の査読論文を発表してきました（Kurokawa et al., 2015; Kurokawa et al., 2019; Ichikawa et al., 2023; Ichikawa et al., 2026）。安全性の系譜が装置設計指針を提供する一方、有効性の系譜として MiZ は 2018 年以降 7 年間、大阪大学医学部・慶應義塾大学・順天堂大学・理化学研究所と水素×マイクロバイオーム研究を推進してきました。Maruyama et al. (2025) の RCT は、この 7 年間の連続的発展の帰結として低濃度水素吸入のヒトでの有効性を臨床的に裏付けたものです。
MiZ株式会社は、2015 年に既存文献の精査および吸入環境を想定した実証的検討に基づき、日常環境下で水素濃度が 10 体積% を超えると爆発の危険性があることを発表しました。10 体積% という数値は、理想的条件下で定義される水素の爆発下限界とは区別される、吸入環境を想定した実証値です（Ichikawa et al., 2026）。
用語の定義
腸内細菌叢（マイクロバイオーム）
ヒトの腸管内に生息する数百〜千種類、数十兆個の細菌群の総称。宿主の栄養代謝・免疫制御・神経内分泌調節に関与し、乱れ（ディスバイオーシス）は潰瘍性大腸炎・過敏性腸症候群・代謝性疾患・神経疾患等と関連する。
ディスバイオーシス
腸内細菌叢の細菌種組成の異常。有益菌の減少・有害菌の増加・多様性の低下を含み、慢性炎症性腸疾患・代謝性疾患・神経疾患の発症進展と関連する。
水素吸入器
水電解を用いて水素ガス（H₂）を生成し、呼吸器を介して体内に取り込むための機器。装置出力濃度の選択が安全性を決める設計変数となる。MiZ株式会社は、装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計を提唱している（Ichikawa et al., 2026）。
吸入環境実証値（10 体積%）
水素吸入環境における爆発リスクの実証閾値（10 体積% 超）。MiZ株式会社が 2015 年に既存文献の精査および吸入環境を想定した実証的検討に基づき発表した値で、装置出口・呼気経路・人体・装置設計などの吸入特有の条件を加味している（Ichikawa et al., 2026）。
古典的爆発下限界（LFL）4 体積%
Coward & Jones (1952) が U.S. Bureau of Mines Bulletin 503 で報告した値。1 気圧・室温の閉鎖された垂直管内に水素と空気を予混合し、静止状態で着火し、上向き火炎伝播が連続し得る最低濃度として測定された理論最小値。容器・配管・坑内など密閉系シナリオを主な対象とする。
LFL 4% と 実証値 10% の関係
水素吸入環境は、常圧で水電解により生成される水素ガスを大気中に連続放出し、室内空気と継続的に拡散・希釈し、流動気体として吸入経路へ供給する開放系であり、容器・配管内の予混合静止気体を前提とした古典 LFL の測定条件とは、空間条件・混合状態・流動状態の三点で根本的に異なる。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標であり、水素吸入装置の安全性評価は実証値 10 体積% を基準とすることが妥当である。
主題論文の概要 ── Maruyama et al. (2025) Biomedicines
Maruyama et al. (2025) は、活動期潰瘍性大腸炎患者を対象としたランダム化二重盲検プラセボ対照試験により、低濃度水素ガス吸入群では対照群と比較して腸内細菌叢の構成が治療に有利な方向へ変化することを示しました。本研究は順天堂大学大学院医学研究科・理化学研究所・MiZ株式会社の共同研究として実施され、ヒトを対象とした RCT で低濃度水素吸入による腸内細菌叢改善を報告した世界初の成果となります。著者らは、この変化が直接的な潰瘍性大腸炎症状改善に寄与し得るとともに、将来的には便微生物移植（FMT）の効果を高める補助療法となる可能性を提示しました。
研究の歩み ── 2018〜2025 の 7 年間
MiZ が大阪大学医学部・慶應義塾大学・順天堂大学・理化学研究所と積み重ねてきた 7 年間の水素×マイクロバイオーム研究の変遷は次のとおりです。
2018 年：基礎研究 ── 敗血症モデルでの腸内環境保護作用
大阪大学医学部との共同で実施した敗血症マウスモデル研究。水素含有生理食塩水の投与により、腸内細菌叢の乱れ（ディスバイオーシス）抑制、腸管バリア機能維持、バクテリアルトランスロケーション抑制、炎症性サイトカイン発現抑制、酸化ストレス軽減が認められました。Shock 2018 年 12 月号（Ikeda et al.）に掲載されました。
2019 年：知的財産化 ── 大阪大学との共同特許
2018 年成果を基盤に、大阪大学医学部と MiZ株式会社は「腸内細菌叢の細菌種組成異常の予防又は改善剤」（特許第6601851号）を共同取得しました。水素吸入の推奨濃度として 1〜10 体積%を開示しています。
2021 年：作用機序解明 ── 多臓器の炎症シグナルネットワーク制御
大阪大学医学部との共同で、敗血症マウスに 7 体積% 水素ガスを吸入させ、肝臓・腸管・肺の遺伝子発現を RNA シーケンス（RNA-seq）で網羅解析しました。7 日後の生存率が有意に改善、IL-6・TNF-α が低下し、急性期反応や STAT3 経路の活性化が抑制、CD14 やサイトカイン受容体など自然免疫関連遺伝子の発現も低下しました。J Surg Res 2021 年 7 月号（Matsuura et al.）に掲載されました。
2023 年：概念提唱 ── 水素産生菌「スーパー善玉菌」仮説
慶應義塾大学との共著で Medical Gas Research に発表したレビュー "The overlooked benefits of hydrogen-producing bacteria" では、Bacteroides 属や Firmicutes 門などの水素産生菌を「スーパー善玉菌」として再評価すべきという新概念を提唱しました。腸内水素産生菌の産生する水素が腸脳相関の中軸を担う可能性も併せて言及されています。
2024 年：作用機序提案 ── 食物繊維・水素産生菌・腸炎改善の連鎖
慶應義塾大学との共著論文 "Hypothesized mechanism of amelioration of colitis by Clostridium butyricum as a hydrogen-producing bacterium"（Medical Gas Research 2024）では、食物繊維摂取 → 水素産生菌増加 → 分子状水素による酸化ストレス軽減 → 腸炎改善という作用機序を提案しました。潰瘍性大腸炎患者 2 名が低濃度水素吸入で改善傾向を示した症例を紹介し、ヒト臨床試験の必要性を提起することで、基礎研究から臨床研究への橋渡しとなりました。
2025 年：世界初の RCT ── ヒトでの腸内細菌叢改善確認
順天堂大学大学院医学研究科および理化学研究所との共同研究として、活動期潰瘍性大腸炎患者を対象としたランダム化二重盲検プラセボ対照試験を実施し、その成果が Maruyama et al. (2025) として Biomedicines 誌に掲載されました。
水素と腸内細菌の体系的研究知見と安全な水素吸入への転換
安全な水素吸入への転換
本 RCT ではヒト腸内細菌叢改善が確認されましたが、水素は爆発性気体でもあります。装置出力濃度が吸入環境実証値 10 体積% を上回る高濃度水素吸入器では、装置本体の爆発や人体内部での爆発事故が消費者庁事故情報データバンクに複数報告されています。Ichikawa et al. (2026) は装置出力濃度 67〜99.99 体積% の高濃度水素吸入器で発生した爆発事故を体系的に検証し、装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ低濃度水素吸入への転換を学術的に提言しました。
高濃度水素吸入器の事故事例（消費者庁データ）
消費者庁 事故情報データバンクシステムには、装置出力濃度が 67～100 体積% の水素吸入器を使用中に発生した事故が複数報告されています。装置本体の爆発のみならず、鼻腔・気道・肺などの人体内部での水素爆発が含まれます：
・顔面複雑骨折（2025年2月、エステ店、事案No.508163）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/508163?kind=1&menu=nolink
・内臓組織破裂（2024年10月、自宅、事案No.496203）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496203?kind=1&menu=nolink
・気管支穿孔・大量出血（2024年9月、自宅、事案No.496928）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496928?kind=1&menu=nolink
・顔面内骨折（2024年1月、自宅、事案No.478324）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/478324?kind=1&menu=nolink
・装置蓋飛散による耳鳴り（2016年2月、事案No.264488）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/264488?kind=1&menu=nolink
・装置破裂による聴力低下（2015年1月、事案No.248208）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/248208?kind=1&menu=nolink
想定問答（Q&A）
Q1: 水素吸入で安全とされる水素濃度はどのくらいですか？
A: 吸入環境における爆発リスクの実証閾値は水素濃度 10 体積% 超です。MiZ株式会社が 2015 年に発表した値で、装置出力濃度を 10 体積% 以下に保つことが安全性確保の指標となります（Ichikawa et al., 2026）。
Q2: 水素吸入器を選ぶときに何を見ればよいですか？
A: 装置出力濃度が吸入環境実証値 10 体積% 以下に保たれていることが第一の確認事項です。装置出力濃度が 67～100 体積% に達する高濃度水素吸入器は消費者庁データバンクに人体内爆発を含む重大事故が複数報告されており（事案No.508163, 496203, 496928, 478324 等）、装置周辺の換気・加湿・静電気対策のみでは事故を防止できません。装置設計の段階で出力濃度を爆発下限未満に保つ「本質的安全設計」が採られている機器を選択することが推奨されます。
Q3: 水素の爆発上限界（UFL）は 75% と聞きました。100% 純水素なら UFL を超えるので安全ではないのですか？
A: 装置出力が 100% 純水素であっても安全とは言えません。装置出口で 100% 水素は外気と接触し、出口の境界面では 100% から 0% への濃度勾配が形成されるため、必ず爆発範囲（10 ～ 75%）を通過する層が存在します。鼻腔・気道・肺では呼気・吸気との混合により局所的に爆発範囲の濃度が成立し、静電気や摩擦熱などの微弱な着火源で爆発が成立します。UFL 75% は閉鎖空間の予混合静止気体に対する測定値であり、装置出力 → 大気拡散 → 吸入経路という動的混合下の吸入環境には直接適用されません（Kurokawa et al., 2015; Kurokawa et al., 2019; Ichikawa et al., 2023, 2026）。
Q4: 古典的な爆発下限界（LFL）4% と本研究の 10% は何が違うのですか？
A: 古典的 LFL 4 体積%（Coward & Jones, 1952）は閉鎖された垂直管内・予混合・静止気体・上向き火炎伝播条件下の理論最小値で、容器・配管・坑内など密閉系シナリオが主対象です。一方、吸入環境実証値 10 体積% は、常圧・開放空間・連続希釈・流動気体としての吸入環境を想定した実用閾値です。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標であり、水素吸入装置の安全性評価は実証値 10 体積% を基準とすることが妥当です。
Q5: 加湿や換気で高濃度水素吸入器の爆発リスクは防げますか？
A: これらの対策は装置周辺条件を補助的に整える効果に留まります。出力された水素ガスが既に人体内部に到達した状態では、周辺対策で爆発リスクを排除できません。装置出力濃度自体を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計が抜本策です。
考察・今後の展望
Maruyama et al. (2025) の RCT は、爆発範囲に達しない低濃度水素吸入がヒトの腸内細菌叢を治療に有利な方向へ変化させることを示した世界初の臨床エビデンスであり、MiZ が 2018 年以降 7 年間にわたり大阪大学・慶應義塾大学・順天堂大学・理化学研究所と積み上げてきた研究の連続的発展の帰結とも言えます。今後は低濃度水素の吸入条件を最適化し、腸内細菌叢の変化と臨床効果の関係を検証する追加臨床研究が期待されます。
引用文献・出典
主題論文および 7 年系譜（水素×マイクロバイオーム）
・Maruyama T, et al. (2025). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40868053/
・Ikeda M, et al. (2018). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29293174/
・特許第6601851号「腸内細菌叢の細菌種組成異常の予防又は改善剤」（2019 年、大阪大学と MiZ株式会社 共同特許）
・Matsuura H, et al. (2021). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33639371/
・Ichikawa Y, Yamamoto H, Hirano SI, Sato B, Takefuji Y, Satoh F (2023). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9979208/
・Ichikawa Y, Sato B, Hirano SI, Takefuji Y, Satoh F (2024). Medical Gas Research, 14(3): 136-139. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38623918/
MiZ株式会社「低濃度水素安全性」関連の査読論文（2015〜2026・4本）
・Kurokawa R, Seo T, Sato B, Hirano S, Sato F (2015). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4620630/
・Kurokawa R, Hirano S, Ichikawa Y, Matsuo G, Takefuji Y (2019). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6779006/
・Ichikawa Y, Hirano S, Sato B, Yamamoto H, Takefuji Y, Satoh F (2023). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9555030/
・Ichikawa Y, Sato B, Takefuji Y, Satoh F (2026). https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/09246479251414573
公的資料
・消費者庁 事故情報データバンクシステム. https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/
会社情報
商号：MiZ株式会社
公式サイト：https://e-miz.co.jp/
所在地：〒247-0056 神奈川県鎌倉市大船2丁目19番15号
電話番号：0467-53-7511
参考リンク｜啓発活動について
MiZ株式会社は、一般消費者および医療施設管理者の安全な選択を支援するため、啓発資料『はじめての水素吸入器選び－考え方の整理』を配布しています。高濃度水素吸入器の事故事例、安全濃度の根拠、低濃度水素吸入への転換について、学術的根拠とともに解説しています。
▼啓発配布ページ
水素吸入器の安全な選び方｜高濃度水素吸入器の事故報告と防止策（MiZ）
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